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JPH09117093A - Electric motor power steering system - Google Patents

Electric motor power steering system

Info

Publication number
JPH09117093A
JPH09117093A JP26815995A JP26815995A JPH09117093A JP H09117093 A JPH09117093 A JP H09117093A JP 26815995 A JP26815995 A JP 26815995A JP 26815995 A JP26815995 A JP 26815995A JP H09117093 A JPH09117093 A JP H09117093A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
brush
control circuit
commutator
power steering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26815995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Abe
昌夫 阿部
Masanori Kondo
正徳 近藤
Jiro Hayashi
二郎 林
Yuji Hashiba
勇二 橋場
Kanji Takeuchi
鑑二 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP26815995A priority Critical patent/JPH09117093A/en
Publication of JPH09117093A publication Critical patent/JPH09117093A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric motor power steering system in which the assembling work is facilitated by decreasing the number of components and the labor for assembling. SOLUTION: A control circuit 9 is disposed on the side of a motor in a motor housing with two brush holders 23 being secured integrally to an outer case 9b for holding a board 9a. Two brush holders 23 are constructed such that the center lines A, B of a brush inserting section pass through the central axis O of an armature while making an angle of 90 deg. (i.e., two brushes 22 are disposed at an interval of 90 deg. in the circumferential direction of a commutator 21). The motor wiring connecting the control circuit 9 and the brush 22 is realized by connecting an intermediate terminal 43 provided on the outer case 9b with each switching element 33 arranged on the board 9a by means of a bonding wire 44 and connecting a spring 45 contained in the brush holder 23 with the intermediate terminal 43.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のステアリン
グ操舵力を補助する電動式パワーステアリング装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus for assisting steering force of a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、モータの回転出力によってステア
リングの操舵力を補助する電動式パワーステアリング装
置(以下、EPSと略す)が実用化されている。このE
PSは、操舵力を補助するモータと、このモータに流れ
る電流を制御する制御装置とを備えるが、モータと制御
装置とが別々に配置されているため、モータと制御装置
とを接続するモータ配線が長くなって、配線に係わる部
品点数や組付け工数が増大している。そこで、本出願人
は、モータと制御回路とを一体化して共通のモータハウ
ジングに収容したEPSを出願した(特願平7−663
67号)。この先願では、図8に示すように、制御回路
100の外部ケース110に中間端子120をインサー
ト成型して、この中間端子120に制御回路100内の
各スイッチング素子130からのボンディングワイヤ1
40を接続するとともに、ブラシ150から引き出され
たピグテール160を接続することでモータ配線を実現
している。
2. Description of the Related Art At present, an electric power steering apparatus (hereinafter abbreviated as EPS) for assisting a steering force of a steering by a rotation output of a motor is put into practical use. This E
The PS includes a motor that assists the steering force and a control device that controls a current flowing through the motor. However, since the motor and the control device are separately arranged, motor wiring that connects the motor and the control device is provided. Is becoming longer, and the number of wiring-related parts and the number of assembly steps are increasing. Therefore, the present applicant has applied for an EPS in which a motor and a control circuit are integrated and housed in a common motor housing (Japanese Patent Application No. 7-663).
No. 67). In this prior application, as shown in FIG. 8, the intermediate terminal 120 is insert-molded in the outer case 110 of the control circuit 100, and the bonding wire 1 from each switching element 130 in the control circuit 100 is inserted into the intermediate terminal 120.
The motor wiring is realized by connecting 40 and the pigtail 160 drawn out from the brush 150.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、先願のEP
Sでは、以下の問題がある。 コンミテータ170に対してブラシ150を制御回路
100と反対側に配置しているため、制御回路100と
ブラシ150とを接続するピグテール160が必然的に
長くなる。このため、ピグテール160をクランパ18
0等でエンドフレーム190に固定する必要が生じると
ともに、ピグテール160をスリーブ200で絶縁被覆
する必要があることから、部品点数や組付け工数が増大
する。また、クランパ180から制御回路100までの
ピグテール160は、中間端子120に接続するための
余裕を持たせる必要があるため、その余裕が接続後に弛
みとなる。このため、弛みとなったピグテール160が
アーマチュアに接触した場合、モータ配線が断線したり
ショートしたりする可能性があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In S, there are the following problems. Since the brush 150 is arranged on the side opposite to the control circuit 100 with respect to the commutator 170, the pigtail 160 connecting the control circuit 100 and the brush 150 is inevitably long. Therefore, the pigtail 160 is attached to the clamper 18
Since it becomes necessary to fix it to the end frame 190 at 0 and the like, and the pigtail 160 needs to be insulation-coated with the sleeve 200, the number of parts and the number of assembling steps increase. Further, since the pigtail 160 from the clamper 180 to the control circuit 100 needs to have a margin for connecting to the intermediate terminal 120, the margin becomes loose after the connection. Therefore, when the loosened pigtail 160 contacts the armature, the motor wiring may be broken or short-circuited.

【0004】先願の構造上、ピグテール160を中間
端子120に接続した後からアーマチュアをエンドフレ
ーム190に挿入して組付ける必要があるため、アーマ
チュアを組付ける際に、ブラシ150がブラシホルダ2
10から飛び出さない様にブラシ150をスプリング2
20の付勢力に抗して押さえつけておく必要がある。こ
の場合、すでに組付けられている制御回路100が作業
の邪魔になってアーマチュアの組付けが困難となってい
る。本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、そ
の目的は、部品点数や組付け工数を低減して組付けの容
易な電動式パワーステアリング装置を提供することにあ
る。
Because of the structure of the prior application, it is necessary to insert the armature into the end frame 190 after the pigtail 160 is connected to the intermediate terminal 120, and then to assemble the armature.
To prevent the brush 150 from springing out,
It is necessary to hold down against the biasing force of 20. In this case, the already assembled control circuit 100 interferes with the work, making it difficult to assemble the armature. The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device that can be easily assembled by reducing the number of parts and the number of assembling steps.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、コンミテータに対してブラシを制御回路側に配置し
てブラシホルダを制御回路と一体化したことにより、ブ
ラシから制御回路までのモータ配線を従来より短くでき
る。この結果、モータ配線をクランパでエンドフレーム
(モータハウジングの一部)等に固定する必要がなくな
るため、部品点数が削減されて組付け工数を低減でき
る。
According to the invention of claim 1, the brush is arranged on the control circuit side with respect to the commutator and the brush holder is integrated with the control circuit. Wiring can be shorter than before. As a result, it is not necessary to fix the motor wiring to the end frame (a part of the motor housing) or the like with the clamper, so that the number of parts can be reduced and the number of assembling steps can be reduced.

【0006】請求項2の発明によれば、モータ配線をブ
ラシホルダ内に通してブラシから制御回路まで結線した
ことにより、モータ配線を含めてブラシ(ブラシホル
ダ)から制御回路までを一体構造とすることができる。
これにより、エンドフレームに対してコンミテータを有
するアーマチュアを予め組付けておき、後から制御回路
を組付ける際に、同時にブラシをコンミテータに接触さ
せて組付けることができる。これにより、組付けを容易
に行うことができるとともに、モータ配線の弛みを無く
すことができるため、モータ配線の断線やショート等の
可能性がなく、信頼性が向上する。
According to the invention of claim 2, the motor wiring is passed through the brush holder to connect the brush to the control circuit, so that the brush (brush holder) and the control circuit including the motor wiring are integrated. be able to.
Accordingly, the armature having the commutator can be assembled to the end frame in advance, and the brush can be brought into contact with the commutator at the same time when the control circuit is assembled later. As a result, the assembling can be performed easily and the slack of the motor wiring can be eliminated, so that there is no possibility of disconnection or short circuit of the motor wiring, and the reliability is improved.

【0007】請求項3の発明によれば、ブラシホルダに
収容されたスプリングをモータ配線の一部として使用し
たことで従来のピグテールが不要となり、部品点数を削
減できる上に、配線に係わる組付け工数を低減できる。
According to the third aspect of the present invention, since the spring housed in the brush holder is used as a part of the motor wiring, the conventional pigtail is not required, the number of parts can be reduced, and the assembly relating to the wiring can be reduced. The number of steps can be reduced.

【0008】請求項4の発明によれば、モータの界磁極
を4極とした場合に、2個のブラシをコンミテータの円
周方向で90度間隔に配置することにより、コンミテー
タに対するブラシの位置ずれを小さくできる。これによ
り、コンミテータの外周面にブラシを均等に接触させて
ブラシの偏磨耗を防止できる。
According to the fourth aspect of the invention, when the field pole of the motor has four poles, the two brushes are arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction of the commutator. Can be made smaller. This makes it possible to evenly contact the brush with the outer peripheral surface of the commutator and prevent uneven wear of the brush.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に、本発明の電動式パワーステ
アリング装置(EPS)を図面に基づいて説明する。 (第1実施例)図1はEPSの内部構造を示す断面図、
図2はEPSの駆動系統を示す構成図である。EPS1
は、図2に示すように、減速機2を介して操舵機構3に
連結される出力軸4、回転出力を発生するモータ5、こ
のモータ5の回転出力を出力軸4に伝達する電磁クラッ
チ6、操舵角(出力軸4の回転角)を検出する操舵角セ
ンサ7、ステアリング8の操舵力と車速に応じてモータ
電流を制御する制御回路9等より構成されて、出力軸4
以外の各構成部品(モータ5、電磁クラッチ6、操舵角
センサ7、制御回路9)が一体化されて1つのモータハ
ウジング10(図1参照)に収容されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an electric power steering system (EPS) of the present invention will be described with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing the internal structure of an EPS.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a drive system of the EPS. EPS1
2, the output shaft 4 connected to the steering mechanism 3 via the speed reducer 2, the motor 5 for generating a rotation output, and the electromagnetic clutch 6 for transmitting the rotation output of the motor 5 to the output shaft 4. , A steering angle sensor 7 for detecting a steering angle (a rotation angle of the output shaft 4), a control circuit 9 for controlling a motor current according to a steering force of the steering wheel 8 and a vehicle speed, and the like.
Other components (motor 5, electromagnetic clutch 6, steering angle sensor 7, control circuit 9) other than the above are integrally housed in one motor housing 10 (see FIG. 1).

【0010】(モータハウジング10の説明)モータハ
ウジング10は、図1に示すように、上記の各構成部品
が組付けられるエンドフレーム11と、各構成部品を覆
ってエンドフレーム11に気密に組付けられるモータケ
ース12とから成る。エンドフレーム11は、熱伝導性
の良い材料(例えばアルミニウム)から成り、操舵機構
3を収容するラックハウジング13の端面に密着され
て、ボルト14の締め付けによりラックハウジング13
に固定されている。モータケース12は、磁性材料(例
えば鉄製)により形成されて、一端側(図1の上端側)
が閉塞された有底筒形状(コップ形状)を成し、開口周
縁部の外周に設けられた固定部12aでボルト15の締
め付けによりエンドフレーム11に固定されている。モ
ータケース12の開口端側には、エンドフレーム11と
の間で制御回路9のコネクタ16を取り出すための取出
口17が形成されている。
(Description of Motor Housing 10) As shown in FIG. 1, the motor housing 10 includes an end frame 11 to which the above-mentioned components are assembled, and an airtight assembly to the end frame 11 covering the components. And a motor case 12 that is used. The end frame 11 is made of a material having a high thermal conductivity (for example, aluminum), is brought into close contact with the end surface of the rack housing 13 that houses the steering mechanism 3, and is fastened with bolts 14 to tighten the rack housing 13.
It is fixed to. The motor case 12 is made of a magnetic material (for example, iron) and has one end side (upper end side in FIG. 1).
Has a closed bottomed tubular shape (cup shape), and is fixed to the end frame 11 by fastening a bolt 15 with a fixing portion 12a provided on the outer periphery of the opening peripheral edge portion. An outlet 17 for taking out the connector 16 of the control circuit 9 is formed between the motor case 12 and the end frame 11 on the open end side.

【0011】(モータ5の説明)モータ5は、永久磁石
から成る界磁極18(本実施例では4極)、この界磁極
18の内周で回転するアーマチュア19、アーマチュア
シャフト20の一端側に設けられたコンミテータ21、
このコンミテータ21の外周面に摺接する2個のブラシ
22(図5参照)、このブラシ22を保持するブラシホ
ルダ23等より構成されて、アーマチュア19がエンド
フレーム11に対して直立した姿勢(図1に示す状態)
で組付けられている。なお、アーマチュア19は、図1
に示すように、アーマチュアシャフト20の一端側、即
ちコンミテータ21側が軸受24を介して電磁クラッチ
6のハウジング25に回転自在に支持されて、他端側が
軸受26を介してモータケース12の底面に設けられた
軸受部12cに回転自在に支持されている。
(Description of Motor 5) The motor 5 is provided on one end side of a field pole 18 (four poles in this embodiment) made of a permanent magnet, an armature 19 rotating on the inner circumference of the field pole 18, and an armature shaft 20. The commutator 21,
The armature 19 is composed of two brushes 22 (see FIG. 5) that are in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator 21 and a brush holder 23 that holds the brushes 22. (State shown in)
It is assembled in. The armature 19 is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, one end side of the armature shaft 20, that is, the commutator 21 side is rotatably supported by the housing 25 of the electromagnetic clutch 6 via the bearing 24, and the other end side is provided on the bottom surface of the motor case 12 via the bearing 26. It is rotatably supported by the bearing 12c.

【0012】(電磁クラッチ6の説明)電磁クラッチ6
は、モータ5と出力軸4との間に設けられて、制御回路
9を介して通電制御されるコイル27、このコイル27
を保持してエンドフレーム11に固定されるハウジング
25、アーマチュアシャフト20の一端部に連結されて
アーマチュアシャフト20と一体に回転するロータ2
8、出力軸4と連結されて出力軸4と一体に回転する円
板状の回転体29等から構成されている。この電磁クラ
ッチ6は、コイル27が通電されると、コイル27の磁
力を受けて磁化したロータ28に回転体29が吸引され
て、回転体29がロータ28と一体に回転することによ
り、モータ5の回転出力がロータ28および回転体29
を通じて出力軸4に伝達される。但し、EPS1の作動
異常時には、モータ5の回転出力が出力軸4へ伝達され
ないように、制御回路9を介してコイル27への通電が
停止されることにより、アーマチュアシャフト20と出
力軸4との連結状態が切り離される。
(Description of Electromagnetic Clutch 6) Electromagnetic Clutch 6
Is a coil 27 which is provided between the motor 5 and the output shaft 4 and whose energization is controlled via the control circuit 9.
A housing 25 which holds the housing 25 and is fixed to the end frame 11, and a rotor 2 which is connected to one end of the armature shaft 20 and rotates integrally with the armature shaft 20.
8, a disk-shaped rotating body 29 and the like which are connected to the output shaft 4 and rotate integrally with the output shaft 4. In the electromagnetic clutch 6, when the coil 27 is energized, the rotor 29 magnetized by the magnetic force of the coil 27 is attracted to the rotor 28, and the rotor 29 rotates integrally with the rotor 28. The rotational output of the rotor 28 and the rotating body 29.
Is transmitted to the output shaft 4. However, when the operation of the EPS 1 is abnormal, the coil 27 is stopped from being energized via the control circuit 9 so that the rotation output of the motor 5 is not transmitted to the output shaft 4, so that the armature shaft 20 and the output shaft 4 are separated from each other. The connected state is disconnected.

【0013】(操舵角センサ7の説明)操舵角センサ7
は、回転体29の外周面に固着された磁性体30と、回
転体29の外周で磁性体30と対向して配された磁気検
出手段31(例えばホールIC)とから成り、回転体2
9と一体に磁性体30が回転することにより発生する磁
束変化を磁気検出手段31で検出する。
(Description of Steering Angle Sensor 7) Steering Angle Sensor 7
Is composed of a magnetic body 30 fixed to the outer peripheral surface of the rotating body 29 and a magnetic detecting means 31 (for example, a Hall IC) arranged on the outer periphery of the rotating body 29 so as to face the magnetic body 30.
The magnetic detection means 31 detects a change in magnetic flux generated by the rotation of the magnetic body 30 integrally with the magnetic body 9.

【0014】(制御回路9の説明)制御回路9は、基板
9aを保持する外部ケース9b(樹脂製)と一体にコネ
クタ16が設けられるとともに、2個のブラシホルダ2
3がそれぞれ外部ケース9bに溶着等で一体的に固定さ
れて、モータハウジング10内でモータ5の側方に配置
されている。ブラシホルダ23は、図5に示すように、
ブラシ挿入部の中心線A、Bがアーマチュア19の中心
軸Oを通り、且つ2本の中心線A、Bの成す角度が90
度となるように構成されている。つまり、コンミテータ
21の円周方向で2個のブラシ22が90度間隔に配置
されるように固定されている。コネクタ16は、図1に
示すように、モータケース12とエンドフレーム11と
の間に形成された取出口17よりシール部材32を介し
て気密に取り出されている。
(Description of Control Circuit 9) In the control circuit 9, a connector 16 is provided integrally with an outer case 9b (made of resin) for holding a substrate 9a, and two brush holders 2 are provided.
3 are integrally fixed to the outer case 9b by welding or the like, and are arranged laterally of the motor 5 in the motor housing 10. The brush holder 23, as shown in FIG.
The center lines A and B of the brush insertion portion pass through the center axis O of the armature 19, and the angle formed by the two center lines A and B is 90.
It is configured to be a degree. That is, the two brushes 22 are fixed so as to be arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction of the commutator 21. As shown in FIG. 1, the connector 16 is airtightly taken out from a take-out port 17 formed between the motor case 12 and the end frame 11 via a seal member 32.

【0015】この制御回路9は、図3に示すように、H
ブリッジ回路を構成する4個のスイッチング素子33
(33a〜33d)、操舵トルクを検出するトルクセン
サ34と車速を検出する車速センサ35からの入力信号
をデジタル変換するI/F回路36、このI/F回路3
6で変換された操舵力および車速に応じてトルクアシス
トに必要なモータ電流を設定するマイクロコンピュータ
(CPU)37、このマイクロコンピュータ37から出
力されるデジタル信号をアナログ値に変換するI/F回
路38、モータ5に流れる電流を検出する電流検出部3
9、I/F回路38で変換されたアナログ電流指令値と
電流検出部39で検出された電流値に基づいて各スイッ
チング素子33のデューティ信号を作成する電流制御部
40、この電流制御部40で作成されたデューティ信号
とマイクロコンピュータ37で決定されるトルクアシス
トすべき方向とが入力されて各スイッチング素子33を
駆動するゲート駆動回路41、および各スイッチング素
子33のスイッチング動作に伴うバッテリ電流を平滑す
るコンデンサ42等より構成されている。
As shown in FIG. 3, the control circuit 9 has an H
Four switching elements 33 forming a bridge circuit
(33a to 33d), an I / F circuit 36 that digitally converts the input signals from the torque sensor 34 that detects the steering torque and the vehicle speed sensor 35 that detects the vehicle speed, and this I / F circuit 3
A microcomputer (CPU) 37 that sets a motor current required for torque assist according to the steering force and the vehicle speed converted in 6, and an I / F circuit 38 that converts a digital signal output from the microcomputer 37 into an analog value. , A current detector 3 for detecting the current flowing through the motor 5
9. A current controller 40 that creates a duty signal for each switching element 33 based on the analog current command value converted by the I / F circuit 38 and the current value detected by the current detector 39. The generated duty signal and the direction to be torque assisted determined by the microcomputer 37 are input to drive each switching element 33, and the battery current accompanying the switching operation of each switching element 33 is smoothed. It is composed of a capacitor 42 and the like.

【0016】ここで、制御回路9の各スイッチング素子
33とモータ5のブラシ22とを接続するモータ配線に
ついて説明する。モータ配線は、制御回路9の外部ケー
ス9bに設けられた中間端子43と基板9a上に組付け
られた各スイッチング素子33とをボンディングワイヤ
44によって接続する(図4参照)とともに、ブラシホ
ルダ23に収容されて一端がブラシ22に接続されたス
プリング45(導電体)の他端を中間端子43に接続す
る(図5参照)ことで実現している。但し、中間端子4
3は、例えば外部ケース9bにインサート成型されて、
一方の端部がモータ5と対向する外部ケース9bの壁面
から外部ケース9bに固定されたブラシホルダ23内に
取り出されて(図5参照)、その中間端子43にスプリ
ング45の端部が溶接等により接続されている。
The motor wiring for connecting each switching element 33 of the control circuit 9 and the brush 22 of the motor 5 will be described below. The motor wiring connects the intermediate terminal 43 provided on the outer case 9b of the control circuit 9 and each switching element 33 mounted on the substrate 9a by a bonding wire 44 (see FIG. 4), and also connects to the brush holder 23. This is realized by connecting the other end of the spring 45 (conductor) that is housed and has one end connected to the brush 22 (see FIG. 5) to the intermediate terminal 43. However, the intermediate terminal 4
3 is insert-molded on the outer case 9b, for example,
One end is taken out from the wall surface of the outer case 9b facing the motor 5 into the brush holder 23 fixed to the outer case 9b (see FIG. 5), and the end of the spring 45 is welded to the intermediate terminal 43 thereof. Connected by.

【0017】次に、本実施例のEPS1の作動を説明す
る。運転者によりステアリング8が操舵されると、その
操舵力がトルクセンサ34で検出されて制御回路9へ入
力される。制御回路9では、トルクセンサ34からの信
号と車速センサ35からの信号に応じてアシストするト
ルクが演算され、そのトルクを発生するためのモータ電
流が設定される。そして、このモータ電流を指令する電
流指令値とモータ5に流れる電流とから各スイッチング
素子33を駆動するためのデューティ信号が作成され
て、このデューティ信号とトルクアシストすべき方向と
から各スイッチング素子33をON/OFFして、バッ
テリ46(図2および図3参照)からモータ5への電圧
を可変してモータ5に流れる電流を制御する。
Next, the operation of the EPS 1 of this embodiment will be described. When the driver steers the steering wheel 8, the steering force is detected by the torque sensor 34 and input to the control circuit 9. In the control circuit 9, the assisting torque is calculated according to the signal from the torque sensor 34 and the signal from the vehicle speed sensor 35, and the motor current for generating the torque is set. Then, a duty signal for driving each switching element 33 is created from the current command value that commands this motor current and the current flowing through the motor 5, and each switching element 33 is generated from this duty signal and the direction in which torque assist should be performed. Is turned on / off to vary the voltage from the battery 46 (see FIGS. 2 and 3) to the motor 5 to control the current flowing through the motor 5.

【0018】このモータ電流によって発生したトルク
は、電磁クラッチ6を介して出力軸4に伝達され、さら
に出力軸4と噛み合う減速機2に伝達されて操舵機構3
をトルクアシストする。この結果、運転者の操舵力が軽
減されて、トルクセンサ34の出力が小さくなり操舵の
操作が終了する。但し、制御回路9内のマイクロコンピ
ュータ37によってEPS1の作動異常と診断される
と、電磁クラッチ6のコイル27が通電停止されてモー
タ5と操舵機構3との連結状態が切り離される。これに
より、モータ5の状態によらず、運転者が手動で操作可
能となり、安全性が確保される。
The torque generated by the motor current is transmitted to the output shaft 4 via the electromagnetic clutch 6, and further transmitted to the speed reducer 2 meshing with the output shaft 4 to generate the steering mechanism 3.
Torque assist. As a result, the steering force of the driver is reduced, the output of the torque sensor 34 decreases, and the steering operation ends. However, when the microcomputer 37 in the control circuit 9 diagnoses that the EPS 1 is operating abnormally, the coil 27 of the electromagnetic clutch 6 is de-energized and the connection state between the motor 5 and the steering mechanism 3 is disconnected. As a result, the driver can manually operate regardless of the state of the motor 5, and safety is ensured.

【0019】なお、車両の旋回走行時には、タイヤ47
(図2参照)にセルフアライニングトルク(SAT:ス
テアリング8を中立位置に復元させようとする力)が発
生するため、ステアリング8を操舵した後、ステアリン
グ8を手放しすると、SATによって常に中立舵角位置
に戻ろうとする作用がステアリング8に働く。しかし、
EPS1を搭載する場合は、モータ5の摩擦トルク(非
アシスト時の負荷トルク)が減速機2により増幅されて
SATよりも大きくなるため、ステアリング8を手放し
しても、ステアリング8が中立舵角位置に戻らなくな
る。そこで、操舵角を操舵角センサ7で検出して、その
検出値に基づいてモータ電流を制御することにより、ス
テアリング8を手放しした時に中立舵角位置へ復元制御
することができる。
When the vehicle is turning, the tire 47 is used.
Since self-aligning torque (SAT: force to restore the steering wheel 8 to the neutral position) is generated in (see FIG. 2), when the steering wheel 8 is steered and then the steering wheel 8 is released, the neutral steering angle is always maintained by the SAT. The action of returning to the position acts on the steering wheel 8. But,
When the EPS 1 is mounted, the friction torque of the motor 5 (load torque when not assisting) is amplified by the speed reducer 2 and becomes larger than the SAT. Therefore, even if the steering wheel 8 is released, the steering wheel 8 is at the neutral steering angle position. Will not return to. Therefore, by detecting the steering angle with the steering angle sensor 7 and controlling the motor current based on the detected value, it is possible to perform restoration control to the neutral steering angle position when the steering wheel 8 is released.

【0020】(本実施例の特徴および効果)本実施例の
EPS1は、ブラシホルダ23を制御回路9の外部ケー
ス9bに固定して一体化したことにより、モータ配線を
ブラシホルダ23の内部に通して結線することができ
る。これにより、モータ配線が短くなってクランパ等で
エンドフレーム11に固定する必要がないことから、部
品点数が削減されて組付け工数を低減できる。また、モ
ータ配線を含めてブラシ22(ブラシホルダ23)から
制御回路9までを一体構造とすることができるため、エ
ンドフレーム11にアーマチュア19を組付けた後から
制御回路9を組付けることにより、同時にブラシ22と
コンミテータ21との接触を完了することができる。こ
の結果、組付けを容易に行うことができるとともに、モ
ータ配線の弛みを無くすことができるため、モータ配線
の断線やショート等の危険性がなく、信頼性が向上す
る。さらには、ブラシホルダ23に収容されたスプリン
グ45をモータ配線の一部として使用したことにより、
従来のピグテールが不要となるため、部品点数を削減し
て配線に係わる組付け工数を低減できる。
(Characteristics and Effects of this Embodiment) In the EPS 1 of this embodiment, the brush holder 23 is fixed to and integrated with the outer case 9b of the control circuit 9 so that the motor wiring is passed through the inside of the brush holder 23. Can be connected. As a result, the motor wiring is shortened and it is not necessary to fix the motor wiring to the end frame 11 with a clamper or the like, so that the number of parts can be reduced and the number of assembling steps can be reduced. Further, since the brush 22 (brush holder 23) to the control circuit 9 including the motor wiring can be integrated, by assembling the control circuit 9 after assembling the armature 19 to the end frame 11, At the same time, the contact between the brush 22 and the commutator 21 can be completed. As a result, the assembling can be easily performed and the slack of the motor wiring can be eliminated, so that there is no risk of disconnection or short circuit of the motor wiring, and reliability is improved. Furthermore, by using the spring 45 housed in the brush holder 23 as a part of the motor wiring,
Since the conventional pigtail is not required, the number of parts can be reduced and the number of wiring assembling steps can be reduced.

【0021】(第2実施例)図6は第2実施例に係わる
EPS1の内部構造を示す断面図である。本実施例は、
モータ配線としてピグテール48を使用した場合の一例
を示すものである。第1実施例で示したようにスプリン
グ45によってブラシ22と中間端子43とを接続した
場合、電流容量が大きくなる(20A程度)と、スプリ
ング45の線径も太くする必要が生じるため、ブラシ2
2とコンミテータ21との接触力が増大してモータ5の
成立用件を満たさなくなる。そこで、図6に示すよう
に、ブラシホルダ23を中間端子43と別の場所に固定
して、ブラシ22に接続されたピグテール48の一端を
中間端子43に接続(例えば溶接)することでモータ配
線を実現しても良い。なお、ピグテール48は、ブラシ
22のコンミテータ21と接触しない所に接続してお
き、予めブラシホルダ23に形成されたスリット(図示
しない)を通ってブラシホルダ23の外部へ取り出すこ
とができる。
(Second Embodiment) FIG. 6 is a sectional view showing the internal structure of the EPS 1 according to the second embodiment. In this embodiment,
It shows an example of using a pigtail 48 as the motor wiring. When the brush 22 connects the intermediate terminal 43 with the spring 45 as shown in the first embodiment, when the current capacity becomes large (about 20 A), the wire diameter of the spring 45 also needs to be thickened.
The contact force between 2 and the commutator 21 increases, and the requirement for the motor 5 is not satisfied. Therefore, as shown in FIG. 6, the brush holder 23 is fixed at a location different from the intermediate terminal 43, and one end of the pigtail 48 connected to the brush 22 is connected to the intermediate terminal 43 (for example, by welding) to connect the motor wiring. May be realized. The pigtail 48 can be connected to the brush 22 at a place where it does not come into contact with the commutator 21, and can be taken out of the brush holder 23 through a slit (not shown) formed in the brush holder 23 in advance.

【0022】この場合、ブラシホルダ23が制御回路9
の外部ケース9bと一体化されていることから、組付け
の際にピグテール48に余裕を持たせる必要がないた
め、その長さを必要最小限に設定することができる。こ
のため、ピグテール48を設けたことによるモータ配線
の断線やショート等の危険性は無く、信頼性を損なうこ
ともない。なお、第1実施例と同様にブラシホルダ23
を中間端子43の取り出し部に固定して、ピグテール4
8をブラシホルダ23の内部に通して中間端子43に接
続することもできる。但し、スプリング45と中間端子
43とを絶縁する必要がある。
In this case, the brush holder 23 has the control circuit 9
Since it is integrated with the outer case 9b, it is not necessary to allow the pigtail 48 to have a margin at the time of assembling, so that its length can be set to a necessary minimum. Therefore, there is no risk of disconnection or short circuit of the motor wiring due to the provision of the pigtail 48, and reliability is not impaired. The brush holder 23 is the same as in the first embodiment.
Is fixed to the takeout part of the intermediate terminal 43, and the pigtail 4
It is also possible to pass 8 through the brush holder 23 and connect it to the intermediate terminal 43. However, it is necessary to insulate the spring 45 and the intermediate terminal 43.

【0023】(第3実施例)図7はブラシホルダ23の
取付け状態を示す平面図である。制御回路9の外部ケー
ス9bに固定されたブラシホルダ23は、コンミテータ
21とブラシ22との接触力に抗してブラシ22を適正
に保持できるだけの強度を必要とする。つまり、ブラシ
22とコンミテータ21との接触力を受けてブラシホル
ダ23が撓むと、ブラシ22が偏磨耗したり、ブラシ2
2の位置ずれによるモータ特性の劣化を引き起こす。こ
のため、通常はブラシホルダ23の強度をブラシ22と
コンミテータ21との接触力より十分大きくすることで
対応しているが、図7に示すように、2つのブラシホル
ダ23間に補強材49を渡して固定することにより、ブ
ラシホルダ23の強度が十分でなくても2つのブラシホ
ルダ23間の成す角度(本実施例では90度)を一定に
保つことができる。
(Third Embodiment) FIG. 7 is a plan view showing how the brush holder 23 is attached. The brush holder 23 fixed to the outer case 9b of the control circuit 9 needs strength enough to properly hold the brush 22 against the contact force between the commutator 21 and the brush 22. That is, when the brush holder 23 bends due to the contact force between the brush 22 and the commutator 21, the brush 22 is unevenly worn or the brush 2
2 causes the deterioration of the motor characteristics due to the displacement. Therefore, usually, the strength of the brush holder 23 is set to be sufficiently larger than the contact force between the brush 22 and the commutator 21, but as shown in FIG. 7, the reinforcing material 49 is provided between the two brush holders 23. By passing and fixing the brush holder 23, the angle (90 degrees in this embodiment) formed between the two brush holders 23 can be kept constant even if the strength of the brush holder 23 is not sufficient.

【0024】(変形例)ブラシ22はアーマチュア19
の熱が伝わるため、その熱を制御回路9に伝えたくない
場合は、ブラシホルダ23を金属製として、予め絶縁処
理(例えばアルマイト処理)を施したエンドフレーム1
1とブラシホルダ23とを熱伝導の良い接着剤等で密着
させて、ブラシホルダ23からエンドフレーム11に熱
を逃がすことで対処することができる。
(Modification) The brush 22 is an armature 19
When the heat is transmitted to the control circuit 9, the brush holder 23 is made of metal, and the end frame 1 is pre-insulated (for example, anodized).
This can be dealt with by allowing the brush holder 23 and the brush holder 23 to come into close contact with each other with an adhesive or the like having good thermal conductivity and allowing the heat to escape from the brush holder 23 to the end frame 11.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】EPSの内部構造を示す全体断面図である(第
1実施例)。
FIG. 1 is an overall sectional view showing an internal structure of an EPS (first embodiment).

【図2】EPSの駆動系統を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a drive system of an EPS.

【図3】制御回路の内部構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of a control circuit.

【図4】制御回路内の結線方法を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a connection method in a control circuit.

【図5】ブラシと制御回路との結線方法を示す模式図で
ある。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a method of connecting a brush and a control circuit.

【図6】EPSの内部構造を示す全体断面図である(第
2実施例)。
FIG. 6 is an overall sectional view showing the internal structure of the EPS (second embodiment).

【図7】ブラシホルダの取付け状態を示す平面図である
(第3実施例)。
FIG. 7 is a plan view showing a mounting state of a brush holder (third embodiment).

【図8】先願のEPSで採用したモータ配線の結線方法
を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a motor wiring connection method adopted in the EPS of the prior application.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 EPS(電動式パワーステアリング装置) 3 操舵機構 5 モータ 9 制御回路 10 モータハウジング 11 エンドフレーム(モータハウジング) 12 モータケース(モータハウジング) 18 界磁極 19 アーマチュア 21 コンミテータ 22 ブラシ 23 ブラシホルダ 45 スプリング 1 EPS (Electric Power Steering Device) 3 Steering Mechanism 5 Motor 9 Control Circuit 10 Motor Housing 11 End Frame (Motor Housing) 12 Motor Case (Motor Housing) 18 Field Pole 19 Armature 21 Commutator 22 Brush 23 Brush Holder 45 Spring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋場 勇二 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 竹内 鑑二 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yuji Hashiba 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Prefecture, Nihon Denso Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Takeuchi 1-1-chome, Showa town, Kariya city, Aichi prefecture Sozo Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ブラシを通じてコンミテータに電流が流れ
ることによりアーマチュアが回転するモータと、 このモータへ流れる電流を制御する制御回路とを備え、 前記モータの回転出力により車両の操舵機構をトルクア
シストする電動式パワーステアリング装置において、 前記モータと前記制御回路とを一体化して収容するモー
タハウジングを備え、 前記制御回路は、前記モータハウジング内で前記モータ
の側方に配置され、 前記ブラシは、前記コンミテータに対して前記制御回路
側に2個配置されて、その各ブラシを保持するブラシホ
ルダが前記制御回路と一体化されていることを特徴とす
る電動式パワーステアリング装置。
1. An electric motor which includes a motor for rotating an armature when a current flows through a commutator through a brush and a control circuit for controlling a current flowing through the motor, and which assists a steering mechanism of a vehicle with a torque by a rotational output of the motor. In a power steering apparatus, a motor housing that integrally houses the motor and the control circuit is provided, the control circuit is disposed laterally of the motor in the motor housing, and the brush is provided in the commutator. On the other hand, the electric power steering device is characterized in that two brush holders are arranged on the control circuit side and hold the respective brushes, which are integrated with the control circuit.
【請求項2】前記ブラシと前記制御回路とを接続するモ
ータ配線は、前記ブラシホルダ内を通って前記ブラシか
ら前記制御回路まで結線されていることを特徴とする請
求項1に記載した電動式パワーステアリング装置。
2. The electric motor according to claim 1, wherein a motor wiring connecting the brush and the control circuit is connected from the brush to the control circuit through the brush holder. Power steering device.
【請求項3】前記ブラシホルダに収容されて前記ブラシ
を前記コンミテータの外周面に押圧するスプリングを有
し、このスプリングが前記モータ配線の一部を構成して
いることを特徴とする請求項2に記載した電動式パワー
ステアリング装置。
3. A spring housed in the brush holder to press the brush against the outer peripheral surface of the commutator, and the spring constitutes a part of the motor wiring. The electric power steering device described in 1.
【請求項4】前記モータは、前記アーマチュアの外周に
配された界磁極が4極であり、2個の前記ブラシが前記
コンミテータの円周方向で90度間隔に配置されている
ことを特徴とする請求項1〜3に記載した何れかの電動
式パワーステアリング装置。
4. The motor according to claim 1, wherein the field poles arranged on the outer periphery of the armature have four poles, and the two brushes are arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction of the commutator. The electric power steering device according to any one of claims 1 to 3.
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